利用光力系统实现非互易频率转换

记者10日从中国科学技术大学获悉，郭光灿院士研究团队董春华教授通过光辐射压力实现了两种光学模式和两种机械模式的相互作用，进而实现了任意两种模式之间的全光控制的非互易变频该研究成果最近几天发表在国际期刊《物理评论快报》上

在基于光子和声子的信息处理和传感系统的构建中，光和声非互易器件是非常重要的元件尽管磁感应非互易器件已经广泛应用于分立的光非互易器件中，但是它们仍然面临着器件集成的挑战同时，由于磁感应声不可逆器件的弱效应，很难实现集成声不可逆器件腔力学系统是实现无磁非互易的有效系统之一在之前的工作中，研究组已经基于腔光和力的相互作用演示了非磁性光环行器

在之前工作的基础上，研究小组研究了单个微腔中光子和声子的非互易转换利用两种光学模式和两种机械模式，通过光学力相互作用形成闭环四元点阵这四种模式的频率完全不同，分别是388THz，309THz，117MHz和79MHz研究小组演示了四种模式下任意两个节点之间的非互易转换，包括声子—声子，光子—光子和光子—声子非互易转换非互易转换的原理是利用光学微腔中的多模构建人工规范场，通过控制光的相位实现规范场中的几何相位，从而实现全光控制的灵活非互易转换接下来，在晶格中引入第三种力学模式，实现声子循环器环行器的方向由两个独立的控制光相位决定

根据消息显示，这一研究成果可以推广到微腔中的其他光学和力学模式，构建更多节点的混合网络，实现混合网络中信息的单向传输，在通信和信息处理领域，特别是工作在不同频率的光波分复用网络和离散量子系统中具有潜在的应用。